E.X.I.T

SiC 전력 반도체 정리입니다. 공부에 도움 될만한 자료가 있으니 참고해 보세요. 해당 글은 바바리안 리서치 콘텐츠와 제 지식을 기반으로 홍보 겸 정보 전달 겸 작성되었습니다.

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시작에 앞서 SiC 전력 반도체 관련 기본 이해가 필요하신 경우 아래 링크를 참고해 주세요.

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(바바리안 리서치 글)

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반도체 중에 성장성이 단연 돋보이는 곳은 SiC 반도체 분야입니다.

SiC 반도체 성장성

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SiC 반도체는 차세대 소재로 고온, 고압, 전력 효율 등에서 기존 Si 대비 유리합니다. 다만 제조 (공정, 가공)의 어려움으로 시장은 현재 조금씩 개화 중인 상황입니다. 오늘은 SiC 전력반도체 밸류체인에서 시작하여 기업 선택에 어떤 걸 고려해야 할지 설명하겠습니다.

출처 : 바바리안 리서치

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1) SiC 원료 : SiC 웨이퍼를 만드는 데 사용되는 고운 SiC 파우더를 제조합니다.

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2) SiC 웨이퍼 : 반도체 기본 소재인 웨이퍼를 만듭니다. SiC 소재로 만들거나 기존 Si (실리콘) 웨이퍼 위에 SiC를 얇게 덮어 제조합니다.

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3) SiC 전력 반도체 소자 : SiC 웨이퍼로 전력 반도체를 만드는 과정입니다. 일반적인 반도체 제조 공정들이 사용됩니다.

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4) SiC 전력 반도체 모듈 : SiC 전력 반도체 소자 여러 개를 하나로 패키징 합니다. 예를 들어 인버터 같은 실제품은 전력 반도체 한 개로는 부족합니다. 이에 여러 개를 패키징하여 모듈로 만드는 작업이 필요합니다.

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이런 공정을 거쳐 만들어진 제품은 전기차 기업 등 수요처로 공급됩니다.

위 반도체 공정별 글로벌 기업을 분류하면 아래와 같습니다. 중국 기업들은 주요 플레이어가 아니라 제외했습니다.

Sic 전력반도체 관련주 (미국 주식)

위 표를 보시면 우리는 중요한 특징을 알 수 있습니다. 바로 웨이퍼부터 모듈까지의 수직계열화입니다. Infineon을 제외하고는 다들 수직계열화를 구축했거나 구축 계획 중입니다. II-VI는 본래 웨이퍼 생산 기업이었으나 최근 GE와 기술제휴를 맺으며 도전하고 있습니다. (II-VI = Coherent)

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국내 상황은 아래와 같습니다. 다양한 기업들이 존재하지만 글로벌에서 의미 있는 플레이어는 없습니다. 하나 뽑자면 SK실트론 (SK그룹) 정도가 있는데, 듀퐁사의 SiC 사업부, 예스파워테크닉스 지분 투자 등을 통해 수직계열화에 힘쓰고 있습니다. SK는 전력반도체 수요처까지 뒷받침되기에 그룹 전체로 수직계열화를 노리고 있는 셈입니다.

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밸류체인 및 기초 개념을 공부했는데, 결과적으로 아래와 같은 질문이 남습니다.

좋은 기업을 골라야겠죠. 그렇다면 '좋다'라는 의미는 무엇일까요? 4가지로 분류했습니다.

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1) 수직 계열화 및 기술력/시장 지배력

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Si는 웨이퍼까지 수직 계열화가 필요 없습니다. 그러나 SiC는 다릅니다. 우수 품질의 SiC 웨이퍼를 만들어내는 것이 경쟁력에 직결됩니다. 여기서 품질의 가장 중요한 특성은 균일한 밀도입니다. 불균일하면 중간중간 빈 구멍이 생기는 경우가 많습니다. 이때 전력반도체 신뢰성, 성능이 저하됩니다.

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따라서 균일한 웨이퍼를 높은 수율로 만드는 기업이 중장기적으로 우위를 점할 수 있습니다. 이런 사유로 많은 기업들이 SiC 웨이퍼 제조를 내재화하려 하고 있으나 신규 진입자와 기존 사업자들과의 품질/수율 차이는 분명합니다. 그렇기에 우리는 내재화 및 관련 기술, 수율 등을 살펴봐야겠습니다.

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2) 더 큰 웨이퍼의 제조

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해당 내용은 1번과도 연결됩니다. 웨이퍼 크기가 커질수록 더 많은 반도체를 일괄 생산하여 개당 원가를 낮출 수 있습니다. 그렇기에 대형화가 가능한 기업은 가격에서 우위를 점할 수 있게 되는 것입니다. Si는 현시점 대부분 기업들이 사이즈가 유사하거나 대형화 (현재 기준)를 완료하였기에 크기는 SIC 대비 덜 중요합니다.

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SiC는 자체적으로 제조 난이도가 높고, 그렇기에 대형화가 더욱 어려웠습니다. 현재 SiC 전력 반도체 관련주 기업들은 6인치 웨이퍼를 중심으로 제조하고 있으며 8인치는 연구개발, 테스트 중인 상황입니다. 미국의 대표적인 관련주 WolfSpeed는 8인치 양산 공장을 시험 테스트하고 있으며 1년 내 양산 물량 출하를 목표로 하고 있습니다.

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웨이퍼 크기가 6인치에서 8인치로 커지면 비용은 40% 정도 감소됩니다. 이는 WolfSpeed 관계자가 이야기한 내용입니다. 그러니까 8인치 웨이퍼 생산 체계를 더 빨리 구축한 (높은 수율로) 기업일수록 해당 시장에서 우위를 차지할 것입니다.

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3. 선제적 CAPA 증설

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SiC 전력 반도체가 가장 많이 소요되는 곳은 전기차입니다. 전기차 기업들은 SiC 반도체 기업들과 Design-in 계약으로 제품 개발을 시작합니다. Design-in 계약 기간 동안 제품 개발을 진행하며 가장 우수한 제품/가격을 제시한 SiC 전력 반도체 기업들과 정식 양산 계약을 맺는 구조입니다 (Design-win)

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Design-in 계약부터 양산 계약까지는 대략 4~5년이 걸립니다. 장기적인 싸움이죠. 다만 자동차 업계 특성상 한번 계약을 맺은, 밸류체인에 들어온 부품들은 큰 하자가 없는 지속적으로 납품받습니다. 따라서 선제적으로 CAPA를 확장하여 양산 물량을 따낸다면 중장기적으로 해당 시장에서 유리할 수 있습니다. 아래는 준비 현황 자료입니다.

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4. SiC 반도체 매출 비중과 밸류에이션

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결국 숫자입니다. 위에 언급된 기업들은 대부분 다른 사업부를 갖고 있으며 거기서 나오는 숫자가 더 큽니다. 본업의 성장성이 둔화되고 SiC 매출 비중 자체가 현재 낮다면 투자 관점에서 매력이 반감될 수 있습니다. 따라서 우리는 SiC 전력 반도체 매출 비중이 얼마나 높은지, 회사 전체의 성장성을 이끌어갈 수 있을지 살펴봐야 합니다. 문제는 SiC 전력 반도체 비중이 높을수록 회사들이 비쌉니다.

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현재 SiC 반도체 관련주 중에 절대 강자며 SiC 반도체 매출 비중이 가장 높은 곳은 Wolfspeed입니다. 시장을 주도해나갈 것이며 다른 기업들은 2025년 정도가 되어야 숫자가 찍힐 것입니다. (8인치 기준)

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SiC 반도체 관련주 증설 계획, 성장성

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추가로 아래는 바바리안 리서치의 WolfSpeed에 대한 지난 실적 점검 글입니다.

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불황 모르는 SiC 전력 반도체 : WolfSpeed 실적 점검 (naver.com)

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돌고 돌아 가장 중요한 것은 밸류에이션입니다. 성장성이 좋다 해도, 미래가 긍정적이라 해도 비싸면 매력이 반감됩니다. 아래는 글로벌 관련주들 밸류에이션 값입니다.

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지난 8월 기준이라 값이 약간 다를 수 있습니다

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미국 주식 Wolfspeed는 퓨어한만큼 높은 시장 기대를 받고 있습니다. 최근 주가가 고점 대비 상당 부분 하락했지만 여전히 2025년~2026년 상황을 어느 정도 반영하고 있습니다. 다만 WolfSpeed는 해당 시장에서 확실히 우위를 점하고 있기에 추가 가이던스 상향 등을 통해 밸류에이션은 낮아질 수 있겠습니다.

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아래는 기업별 전체 매출 중에 전기차향 SiC 매출 비중입니다. 밸류에이션이 부담된다면 On Semi or STM 등도 대안이 될 수 있습니다. 퓨어하진 않지만 더 싸고 계속 매출 비중을 늘려가고 있습니다.

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* 해당 글은 매수 매도 추천이 아니며, 소정의 원고료를 지원받아 작성했습니다. 좀 더 자세한 글은 아래 바바리안 리서치 네이버 프리미엄 콘텐츠를 이용하시면 되겠습니다.

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* 아래는 바바리안 리서치가 간략히 정리한 전력 반도체 관련주 핵심 포인트 및 상세 글 링크입니다. 바바리안 리서치는 다양한 개성을 가진 구성원들을 토대로 다양한 섹터와 테마를 아우르며 수준 높은 미국 주식 퀄리티를 제공하고 있습니다.

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<EUV 공정별 필요 마스크와 펠리클 수>

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